Luận án tiến sĩ kỹ thuật: Công nghệ tạo ván composite vỏ cây keo tai tượng

Luận án tiến sĩ phân tích công nghệ tạo ván composite từ vỏ keo. Tối ưu hóa quy trình xử lý, nâng cao chất lượng sản phẩm.

Tác giả

Luan An

Thể loại

Luận án tiến sĩ kỹ thuật

Năm xuất bản

Số trang

155

Thời gian đọc

24 phút

Lượt xem

0

Lượt tải

0

Phí lưu trữ

50 Point

Tổng quan nhanh

Chủ đề:
1. Tiềm năng sản xuất ván composite vỏ cây keo tai tượng
Số trang:
155 trang
Trường:
Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam
Chuyên ngành:
Kỹ thuật chế biến lâm sản
Tác giả:
Năm:

Tóm tắt nội dung luận án

I. Tiềm năng sản xuất ván composite vỏ cây keo tai tượng

Vỏ cây keo là nguồn phụ phẩm lâm nghiệp dồi dào tại Việt Nam. Cây keo tai tượng (Acacia mangium) chiếm diện tích trồng rừng rất lớn. Quá trình chế biến gỗ tạo ra lượng vỏ khổng lồ. Vỏ cây thường bị đốt bỏ hoặc thải ra môi trường. Việc này gây lãng phí tài nguyên và ô nhiễm không khí. Tận dụng vỏ cây keo sản xuất ván composite mở ra hướng đi mới. Vật liệu này giúp tăng giá trị gia tăng cho chuỗi cung ứng gỗ. Công nghệ chế biến vỏ cây thành tấm ván nhân tạo giải quyết bài toán phụ phẩm. Sản phẩm đáp ứng nhu cầu vật liệu nội thất và xây dựng xanh. Nghiên cứu công nghệ tạo ván dăm vỏ cây mang lại lợi ích kép về kinh tế và sinh thái. Quá trình chuyển hóa sinh khối tạo nền tảng cho kinh tế tuần hoàn.

1.1. Giá trị kinh tế từ phụ phẩm vỏ cây keo

Trồng rừng gỗ nguyên liệu keo tai tượng đang phát triển mạnh. Mỗi năm, ngành công nghiệp gỗ thải ra hàng triệu tấn vỏ cây keo. Phần lớn vỏ cây chưa có phương án tái chế đạt hiệu quả cao. Việc chuyển đổi vỏ thành ván ép vỏ cây tạo nguồn thu lớn cho các nhà máy chế biến. Doanh nghiệp tiết kiệm chi phí xử lý chất thải lâm sản. Thị trường vật liệu composite từ phụ phẩm thực vật có tiềm năng tiêu thụ mạnh. Giá thành nguyên liệu vỏ cây thấp hơn nhiều so với gỗ thân tròn. Việc ứng dụng vỏ keo giúp giảm áp lực khai thác rừng tự nhiên. Ngành lâm nghiệp có thêm sản phẩm thương mại giá trị cao.

1.2. Xu hướng phát triển vật liệu ván composite

Ván composite nguồn gốc tự nhiên đang là xu thế toàn cầu. Ngành công nghiệp vật liệu ưu tiên các giải pháp thân thiện với môi trường. Tấm ván dăm vỏ cây thay thế dần ván nhân tạo truyền thống. Xu hướng này giảm thiểu phụ thuộc vào gỗ tròn tự nhiên. Công nghệ ép nhiệt hiện đại giúp định hình các tấm ván bền chắc. Ván composite từ vỏ Acacia mangium có cấu trúc xốp nhẹ và độ ổn định cao. Sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật về vật liệu tấm. Khả năng gia công bề mặt của ván vỏ cây rất linh hoạt. Nhu cầu tiêu dùng xanh thúc đẩy việc thương mại hóa dòng ván này trên thị trường.

1.3. Giải pháp bảo vệ môi trường và tận dụng tài nguyên

Lượng vỏ cây keo tồn đọng tại các bãi tập kết thường gây ô nhiễm đất và nước. Hiện tượng phân hủy tự nhiên sinh ra khí nhà kính nguy hại. Tái chế vỏ cây thành ván composite giúp giảm thiểu lượng rác thải rắn. Quy trình sản xuất tận dụng tối đa nguồn sinh khối từ rừng trồng Acacia mangium. Đây là giải pháp phát triển bền vững cho ngành công nghiệp chế biến lâm sản. Quá trình thu gom vỏ keo tạo thêm việc làm cho lao động địa phương. Tận dụng phế phẩm lâm nghiệp giúp tối ưu hóa hệ sinh thái rừng trồng. Sản phẩm ván ép vỏ cây thân thiện với môi trường và an toàn cho người sử dụng.

II. Đặc tính kỹ thuật của vỏ cây keo tai tượng hiện nay

Vỏ cây keo tai tượng có cấu trúc sợi đặc thù và thành phần hóa học phức tạp. Vỏ cây Acacia mangium gồm hai phần chính là vỏ ngoài và vỏ trong. Lớp vỏ ngoài giàu hợp chất phenolic và cutin chống thấm. Lớp vỏ trong chứa nhiều tế bào mô mềm và sợi libe dài. Cấu trúc sợi này quyết định độ bền cơ học của ván dăm vỏ cây. Tỷ trọng của vỏ keo tương đối thấp, tạo độ xốp cho tấm composite. Thành phần hóa học của vỏ cây keo tạo điều kiện thuận lợi cho liên kết nhiệt ép. Khả năng chịu nhiệt của vỏ keo giúp quá trình gia công diễn ra ổn định. Phân tích đặc tính vỏ cây là cơ sở để thiết lập thông số công nghệ tạo ván composite.

2.1. Cấu tạo giải phẫu và thành phần hóa học vỏ keo

Cấu tạo giải phẫu vỏ keo tai tượng bao gồm các mô xơ, mô cứng và mô mềm. Thành phần hóa học chính gồm xenluloza, hemixenluloza, lignin và các chất trích ly. Tỷ lệ chất trích ly trong vỏ cây keo cao hơn nhiều so với gỗ thân. Lignin và xenluloza đóng vai trò khung xương chịu lực cho sợi vỏ. Các hợp chất hữu cơ hòa tan giúp tăng tính linh hoạt khi ép nhiệt. Sợi vỏ sau khi nghiền nhỏ giữ được độ dẻo dai cần thiết. Cấu trúc sợi rải đều hỗ trợ quá trình kết dính trong tấm ván ép vỏ cây. Việc kiểm soát độ ẩm và kích thước hạt vỏ là yếu tố then chốt trước khi ép.

2.2. Hàm lượng tannin vỏ keo và khả năng tự kết dính

Vỏ cây Acacia mangium chứa hàm lượng tannin ngưng tụ rất dồi dào. Tannin vỏ keo là hợp chất polyphenol tự nhiên có hoạt tính phản ứng hóa học cao. Khi gặp nhiệt độ và áp suất cao, tannin tự phản ứng trùng ngưng. Phản ứng này biến tannin thành chất kết dính sinh học tự nhiên mà không cần phụ gia. Tannin hoạt động như một loại keo dán gỗ nội sinh trong quá trình ép nóng. Quá trình này giúp các hạt vỏ cây keo tự liên kết chặt chẽ với nhau. Hàm lượng tannin tự nhiên quyết định độ bền dán dính của ván composite không keo. Việc tận dụng tannin vỏ keo giúp loại bỏ sự phụ thuộc vào hóa chất tổng hợp độc hại.

2.3. Tính chất vật lý và nhiệt học của vỏ keo tai tượng

Độ ẩm ban đầu của vỏ cây keo tai tượng sau khi thu hoạch thường ở mức cao. Vỏ cần được sấy khô để đạt độ ẩm tối ưu từ 8% đến 12%. Khối lượng thể tích của vỏ cây keo dao động trong khoảng từ 0,3 đến 0,5 g/cm3. Về mặt nhiệt học, vỏ cây keo có tính dẫn nhiệt rất thấp. Cấu trúc lỗ xốp phân bố đều giúp giữ nhiệt và triệt tiêu sóng âm. Nhiệt độ phân hủy nhiệt của vỏ cây cao hơn nhiệt độ ép ván thông thường. Điều này ngăn ngừa hiện tượng cháy sém hoặc suy giảm cơ lý trong khuôn ép. Các đặc tính vật lý này mang lại lợi thế lớn cho ván composite vỏ cây trong cách nhiệt.

III. Công nghệ ép ván composite vỏ cây keo không dùng keo

Sản xuất ván composite tự dính là bước đột phá công nghệ xanh. Quy trình không sử dụng chất kết dính nhân tạo giúp bảo vệ sức khỏe con người. Vỏ cây keo tai tượng được nghiền thành các kích thước dăm phù hợp. Dăm vỏ sau đó được sấy khô và rải thành thảm đồng đều. Nhiệt độ và áp suất trong máy ép nóng kích hoạt các phản ứng hóa học nội sinh. Tannin vỏ keo kết hợp cùng lignin chảy dẻo tạo nên mạng lưới liên kết bền vững. Tấm ván ép vỏ cây tự dính không phát thải formaldehyde ra môi trường sống. Đây là giải pháp sản xuất xanh, tiết kiệm chi phí chất kết dính và nâng cao giá trị phụ phẩm Acacia mangium.

3.1. Cơ chế tự kết dính của chất kết dính sinh học

Cơ chế tự dính dựa trên sự kích hoạt nhiệt của tannin và lignin có sẵn. Dưới tác động nhiệt độ cao, cấu trúc polyphenol của tannin vỏ keo linh động hơn. Các gốc tự do xuất hiện và tham gia phản ứng khâu mạch tạo polyme không gian. Lignin trong vỏ cây keo tai tượng cũng mềm hóa ở nhiệt độ trên 160 độ C. Sự kết hợp này đóng vai trò như chất kết dính sinh học hoàn hảo. Các sợi vỏ liên kết chặt chẽ với nhau trên bề mặt tiếp xúc. Cấu trúc mạng polyme tự nhiên ngăn chặn sự tách lớp của ván composite. Quy trình hoàn toàn không bổ sung thêm hóa chất tổng hợp hay nhựa UF bên ngoài.

3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ và áp suất ép nóng

Nhiệt độ ép nóng ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ phản ứng trùng ngưng tannin. Nhiệt độ ép lý tưởng thường nằm trong khoảng từ 180 đến 200 độ C. Nếu nhiệt độ quá thấp, tannin vỏ keo không tan chảy và không phát huy lực dán. Ngược lại, nhiệt độ quá cao dễ làm giòn và suy giảm độ bền cơ học của sợi vỏ. Áp suất ép từ 2,5 đến 3,5 MPa tạo lực nén chặt các mảnh dăm. Thời gian ép cần đủ dài để nhiệt truyền đều vào lõi tấm ván ép vỏ cây. Việc điều chỉnh chính xác chu kỳ ép giúp ván đạt độ đặc chắc cao và tránh khuyết tật nứt tách.

3.3. Chất lượng cơ lý của tấm ván ép vỏ cây tự dính

Ván composite tự dính từ vỏ cây keo đạt các tiêu chuẩn cơ bản về độ bền uốn tĩnh. Mô đun đàn hồi của ván phụ thuộc vào mật độ nén và nhiệt độ ép nóng. Khối lượng thể tích tấm ván thường nằm trong dải từ 700 đến 850 kg/m3. Độ bền kéo vuông góc với bề mặt phản ánh hiệu quả tự kết dính của tannin. Tuy nhiên, độ trương nở chiều dày sau khi ngâm nước của ván tự dính còn tương đối cao. Cần bổ sung quy trình xử lý nhiệt phụ hoặc lớp phủ bề mặt chống ẩm. Dù vậy, ván ép vỏ cây không keo vẫn đáp ứng tốt yêu cầu làm tấm ốp tiêu âm và cách nhiệt trong nhà.

IV. Kỹ thuật tạo ván dăm vỏ cây keo kết hợp keo dán gỗ

Để nâng cao độ bền cơ lý, kỹ thuật phối trộn dăm gỗ và keo dán gỗ được áp dụng. Vỏ cây keo tai tượng được trộn cùng dăm gỗ theo các tỷ lệ khác nhau. Sự kết hợp này bù đắp nhược điểm về độ dẻo và tăng khả năng chịu lực uốn. Nhựa UF hoặc chất kết dính tổng hợp được phun đều lên hỗn hợp dăm vỏ. Nhựa UF có ưu điểm đóng rắn nhanh và chi phí sản xuất thấp. Cấu trúc ván dăm vỏ cây nhiều lớp tối ưu hóa tỷ trọng và chất lượng sản phẩm. Lớp mặt làm từ dăm mịn giúp bề mặt phẳng nhẵn và thẩm mỹ. Lớp lõi chứa vỏ cây keo giúp giảm trọng lượng và cải thiện khả năng tiêu âm.

4.1. Tỷ lệ phối trộn vỏ keo và dăm gỗ công nghiệp

Tỷ lệ phối trộn giữa vỏ keo và dăm gỗ quyết định trực tiếp đến cơ tính tấm ván. Tỷ lệ vỏ cây keo tai tượng từ 20% đến 40% cho kết quả cơ lý tốt nhất. Khi tỷ lệ vỏ keo vượt quá 50%, độ bền uốn tĩnh của ván composite có xu hướng giảm nhẹ. Do đó, việc phối hợp dăm gỗ tròn giúp tạo bộ khung chịu lực vững chắc. Hỗn hợp dăm được phân loại kỹ về kích thước trước khi phun keo dán gỗ. Cấu trúc ván 3 lớp với lớp lõi giàu vỏ keo và hai lớp mặt bằng dăm gỗ mịn rất phổ biến. Cách sắp xếp này giúp ván vừa nhẹ vừa đạt độ cứng vững tiêu chuẩn.

4.2. Khả năng tương thích với chất kết dính nhựa UF

Nhựa UF (Urea Formaldehyde) là loại keo dán gỗ thông dụng trong sản xuất ván nhân tạo. Nhóm chức phản ứng trong nhựa UF tương thích tốt với xenluloza và tannin vỏ keo. Axit tự nhiên trong vỏ cây keo hỗ trợ đẩy nhanh quá trình đóng rắn của nhựa UF. Lượng tiêu hao keo thường dao động từ 8% đến 12% theo khối lượng dăm khô. Quá trình phun keo cần đảm bảo độ phân tán mịn và bám dính đồng đều. Việc điều chỉnh pH của hỗn hợp giúp kiểm soát thời gian gel hóa của keo trong máy ép. Tấm ván dăm vỏ cây sau khi ép có sự liên kết keo chặt chẽ và ổn định.

4.3. Các chỉ tiêu cơ lý và độ trương nở của ván

Ván dăm vỏ cây kết hợp nhựa UF có độ bền uốn và mô đun đàn hồi vượt trội. Độ bền kéo vuông góc của ván đạt tiêu chuẩn ván dăm dùng cho nội thất. Độ trương nở chiều dày sau 24 giờ ngâm nước giảm rõ rệt so với ván không dùng keo. Sự hiện diện của màng keo polyme ngăn chặn các phân tử nước xâm nhập vào cấu trúc vỏ. Tấm ván có độ ổn định kích thước cao trong môi trường có độ ẩm thay đổi. Khối lượng thể tích đồng đều giúp ván bám đinh vít tốt và không bị biến dạng. Sản phẩm ván composite vỏ cây hoàn toàn cạnh tranh được với ván dăm thương mại.

V. Ứng dụng thực tế của ván ép vỏ cây keo tai tượng mới

Ván composite từ vỏ cây keo tai tượng sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội trong thực tế. Khối lượng nhẹ và cấu trúc xốp mang lại khả năng tiêu âm và cách nhiệt vượt trội. Sản phẩm ứng dụng rộng rãi trong các công trình kiến trúc xanh và trang trí nội thất. Ván ép vỏ cây làm vách ngăn phòng, trần nhà và tấm ốp tường cách âm. Ván dăm vỏ cây cũng được dùng để sản xuất đồ mộc gia dụng và lõi cửa chống cháy. Việc ứng dụng vỏ keo Acacia mangium giảm chi phí nguyên liệu cho nhà sản xuất. Đồng thời, sản phẩm thúc đẩy mô hình kinh tế tuần hoàn và giảm phát thải trong chế biến gỗ.

5.1. Khả năng cách âm và cách nhiệt của ván composite

Cấu trúc vi xốp tự nhiên của vỏ cây keo tai tượng hấp thụ sóng âm rất hiệu quả. Khi âm thanh truyền qua tấm ván, năng lượng âm bị tán xạ và triệt tiêu. Hệ số hút âm của ván composite vỏ cây cao hơn đáng kể so với ván dăm gỗ thông thường. Hệ số dẫn nhiệt của ván cũng ở mức rất thấp, giúp cách nhiệt vượt trội. Tấm ván giữ nhiệt độ phòng ổn định và tiết kiệm điện năng cho hệ thống điều hòa. Nhờ các ưu điểm này, ván ép vỏ cây là lựa chọn lý tưởng cho phòng thu, rạp hát và hội trường. Tấm ốp từ vỏ keo vừa đáp ứng công năng kỹ thuật vừa mang tính thẩm mỹ cao.

5.2. Định hướng ứng dụng làm vật liệu xây dựng xanh

Vật liệu xanh đang dẫn dắt xu hướng xây dựng hiện đại và bền vững. Ván dăm vỏ cây keo đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe về công trình sinh thái. Sản phẩm ván tự dính từ tannin vỏ keo không chứa hóa chất độc hại, thân thiện với sức khỏe. Ván được ứng dụng làm tấm trần thả, tấm tiêu âm và vách ngăn nội thất văn phòng. Khả năng chống cháy lan tự nhiên của vỏ cây Acacia mangium là một ưu điểm nổi bật. Bề mặt ván composite có thể dán phủ veneer, melamine hoặc sơn phủ tùy biến. Sự linh hoạt trong thiết kế giúp kiến trúc sư sáng tạo không gian sống thân thiện với tự nhiên.

5.3. Hiệu quả kinh tế trong chế biến lâm sản bền vững

Thương mại hóa ván ép vỏ cây keo mang lại lợi ích tài chính to lớn cho ngành chế biến gỗ. Tận dụng vỏ cây giúp hạ giá thành nguyên liệu đầu vào từ 15% đến 25%. Doanh nghiệp giảm thiểu chi phí xử lý chất thải và tránh các khoản phạt về môi trường. Vỏ cây keo tai tượng từ phế phẩm trở thành nguồn tài nguyên mang lại giá trị gia tăng cao. Mô hình này giúp nâng cao chuỗi giá trị rừng trồng Acacia mangium tại Việt Nam. Thị trường xuất khẩu vật liệu sinh học cũng mở ra nhiều cơ hội kinh doanh mới. Việc chuyển giao công nghệ ép ván composite từ vỏ keo góp phần hiện đại hóa ngành lâm nghiệp.

Mục lục chi tiết luận án

LỜI CAM ĐOAN
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
BẢNG KÝ HIỆU VIẾT TẮT
MỞ ĐẦU
prefix.1. Tính cấp thiết của đề tài
prefix.2. Mục tiêu nghiên cứu
prefix.3. Đối tượng nghiên cứu
prefix.4. Phạm vi nghiên cứu
prefix.5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
prefix.6. Những đóng góp mới của luận án
prefix.7. Thời gian nghiên cứu
prefix.8. Bố cục luận án
1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Giới thiệu chung về vật liệu composite
1.1.1. Khái niệm vật liệu composite
1.1.2. Phân loại vật liệu composite
1.1.3. Các loa ̣i ván composite đươc̣ ta ̣o từ vỏ cây
1.2. Tổ ng quan về tình hình nghiên cứu sử du ̣ng vỏ cây làm vâ ̣t liê ̣u composite
1.2.1. Nghiên cứu ngoài nước.
1.2.2. Nghiên cứu trong nước
1.2.3. Tiểu luận phần tổng quan vấn đề nghiên cứu
1.3. Giới thiệu chung về vỏ cây
1.3.1. Cấu tạo của vỏ cây.
1.3.2. Thành phần hóa học của vỏ cây
1.3.3. Tính chất nhiệt học của vỏ cây
1.3.4. Ảnh hưởng vỏ cây trong sản xuất ván nhân tạo.
1.3.5. Thành phần hóa học và cấu trúc của sợi
1.4. Ảnh hưởng của các thông số công nghệ tạo ván đến chất lượng ván vỏ cây
1.4.1. Ảnh hưởng của nguyên liệu gỗ đến chất lượng ván
1.4.2. Ảnh hưởng của chất kết dính
1.4.3. Ảnh hưởng của công nghệ ép
2. CHƯƠNG 2: MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Nội dung nghiên cứu
2.2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu.
2.3. Phương pháp kế thừa
2.4. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm cấu tạo, thành phần hóa học, tính chất vỏ cây Keo tai tượng (phương pháp nghiên cứu nội dung 1)
2.5. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của thông số công nghệ tạo ván composite vỏ cây đến tính chất ván composite vỏ cây (Phương pháp nghiên cứu nội dung 2 và nội dung 3)
2.6. Phương pháp xác định khả năng cách âm, cách nhiệt của ván composite vỏ cây (Phương pháp nghiên cứu nội dung 4).
2.7. Phương pháp nghiên cứu nội dung 5
3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Nghiên cứu đặc điểm vỏ cây Keo tai tượng
3.1.1. Xác định đặc điểm cấu tạo vỏ cây Keo tai tượng
3.1.2. Xác định thành phần hóa học vỏ cây Keo tai tượng
3.1.3. Xác định tính chất vật lý vỏ cây Keo tai tượng
3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số công nghệ tạo ván composite vỏ cây không sử dụng chất kết dính đến tính chất ván composite vỏ cây
3.2.1. Ảnh hưởng của chế độ ép đến khối lượng thể tích của ván composite vỏ cây
3.2.2. Ảnh hưởng của chế độ ép đến độ trương nở chiều dày của ván composite vỏ cây.
3.2.3. Ảnh hưởng của chế độ ép đến độ hút nước của ván composite vỏ cây
3.2.4. Ảnh hưởng của chế độ ép đến độ bền uốn tĩnh của ván composite vỏ cây
3.2.5. Ảnh hưởng của chế độ ép đến mô đun đàn hồi uốn tĩnh của ván composite vỏ cây.
3.2.6. Ảnh hưởng của chế độ ép đến độ bền kéo vuông góc của ván composite vỏ cây
3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số công nghệ tạo ván composite vỏ cây theo tỷ lệ kết cấu ván có sử dụng chất kết dính đến tính chất ván composite vỏ cây
3.3.1. Ảnh hưởng của chế độ ép đến khối lượng thể tích của ván composite theo tỷ lệ kết cấu
3.3.2. Ảnh hưởng của chế độ ép đến độ trương nở chiều dày sau 24h ván composite theo tỷ lệ kết cấu khác nhau
3.3.3. Ảnh hưởng của chế độ ép đến độ hút nước sau 24h ván composite theo tỷ lệ kết cấu khác nhau
3.3.4. Ảnh hưởng của chế độ ép đến độ bền uốn tĩnh của ván composite theo tỷ lệ kết cấu khác nhau
3.3.5. Ảnh hưởng của chế độ ép đến mô đun đàn hồi uốn tĩnh ván composite theo tỷ lệ kết cấu khác nhau
3.3.6. Ảnh hưởng của chế độ ép đến độ bền kéo vuông góc với mặt ván của ván composite theo tỷ lệ kết cấu khác nhau
3.4. Nghiên cứu khả năng cách âm, cách nhiệt của ván composite vỏ cây trong trường hợp có và không sử dụng chất kết dính
3.4.1. Nghiên cứu xác định khả năng tiêu âm ván composite vỏ cây Keo tai tượng.
3.4.2. Nghiên cứu xác định khả năng cách nhiệt của ván composite vỏ cây Keo tai tượng
3.5. Đề xuất một sô thông số công nghệ tạo ván composite từ vỏ cây Keo tai tượng đa ̣t tiêu chuẩ n dùng làm vâ ̣t liê ̣u xây dựng (ván cách âm, cách nhiê ̣t)
3.5.1. Phân tích, đánh giá tính chất của ván composite vỏ cây có và không sử dụng chất kết dính.
3.5.2. Đề xuất một số thông số công nghệ tạo ván composite vỏ cây Keo tai tượng đạt tiêu chuẩn dùng làm vật liệu xây dựng (ván cách âm, cách nhiệt)
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
appendix.1. Những tồn tại của luận án
CÁC CÔNG TRÌNH TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH THÍ NGHIỆM
Xem trước tài liệu
Tải đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Luận án tiến sĩ nghiên cứu một số yếu tố công nghệ tạo ván composite vỏ cây keo tai tượng acacia mangium wild

Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung

Tải đầy đủ (155 trang)

Trích đoạn nội dung luận án

Tải xuống để đọc toàn bộ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM VŨ ĐÌNH THỊNH NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ CÔNG NGHỆ TẠO VÁN COMPOSITE VỎ CÂY KEO TAI TƯỢNG (Acacia mangium Wild) LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nô ̣i, 2020 luan an BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM VŨ ĐÌNH THỊNH NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ CÔNG NGHỆ TẠO VÁN COMPOSITE VỎ CÂY KEO TAI TƯỢNG (Acacia mangium Wild) Chuyên ngành: Kỹ thuật Chế biến lâm sản Mã số : 9549001 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: 1. TS Vũ Huy Đại 2. TS Nguyễn Thị Bích Ngọc Hà Nô ̣i, 2020 luan an i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án tiến sĩ mang tên “Nghiên cứu một số yếu tố công nghệ tạo ván composite vỏ cây Keo tai tượng (Acacia mangium Wild)” là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án là hoàn toàn trung thực và chưa từng được người khác công bố trong bất kỳ công trình nào khác dưới mọi hình thức.

Các thông tin thứ cấp sử dụng trong luận án là có nguồn gốc và được trích dẫn rõ ràng. Tác giả hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực và nguyên bản của luận án. Hà Nội, tháng 06 năm 2020 Nghiên cứu sinh Vũ Đình Thịnh luan an ii LỜI CẢM ƠN Nhân dịp hoàn thành luận án, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn PGS. TS Vũ Huy Đại, PGS.

TS Nguyễn Thị Bích Ngọc đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thiện luận án. Nhân dịp này, Tôi xin chân thành cảm ơn Đảng ủy, Ban Giám đốc Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Ban Khoa học, Đào tạo và Hợp tác quốc tế, Thư viện, Chi ủy, lãnh đạo Viện Nghiên cứu Công nghiệp rừng, Bộ môn Chế biến lâm sản, các đơn vị trực thuộc Viện, Ban Giám hiệu trường Đại học Lâm nghiệp, Viện Công nghệ gỗ và nội thất, các Thầy, Cô giáo, các bạn bè đồng nghiệp đã quan tâm và tận tình chỉ bảo cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu tại Viện, Trường. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn tới toàn thể gia đình và những người thân đã luôn động viên và tạo điều kiện thuận lợi về vật chất, tinh thần cho tôi trong suốt thời gian qua. Hà Nội, tháng 06 năm 2020 Nghiên cứu sinh Vũ Đình Thịnh luan an iii MỤC LỤC Nội dung Trang LỜI CAM ĐOAN .ii DANH MỤC CÁC BẢNG.

vii DANH MỤC CÁC HÌNH. ix BẢNG KÝ HIỆU VIẾT TẮT. xii MỞ ĐẦU. Tính cấp thiết của đề tài.

Mục tiêu nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu. Phạm vi nghiên cứu. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn.

Những đóng góp mới của luận án. Thời gian nghiên cứu. Bố cục luận án. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.

Giới thiệu chung về vật liệu composite. Khái niệm vật liệu composite. Phân loại vật liệu composite. Các loa ̣i ván composite đươc̣ ta ̣o từ vỏ cây.

Tổ ng quan về tình hình nghiên cứu sử du ̣ng vỏ cây làm vâ ̣t liê ̣u composite 18 1. Nghiên cứu ngoài nước. Nghiên cứu trong nước. Tiểu luận phần tổng quan vấn đề nghiên cứu.

244 luan an iv 2. Giới thiệu chung về vỏ cây. Cấu tạo của vỏ cây. Thành phần hóa học của vỏ cây.

Tính chất nhiệt học của vỏ cây. Ảnh hưởng vỏ cây trong sản xuất ván nhân tạo. Thành phần hóa học và cấu trúc của sợi. Ảnh hưởng của các thông số công nghệ tạo ván đến chất lượng ván vỏ cây 34 2.

Ảnh hưởng của nguyên liệu gỗ đến chất lượng ván. Ảnh hưởng của chất kết dính. Ảnh hưởng của công nghệ ép. MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

Nội dung nghiên cứu. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu. Phương pháp kế thừa. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm cấu tạo, thành phần hóa học, tính chất vỏ cây Keo tai tượng (phương pháp nghiên cứu nội dung 1).

Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của thông số công nghệ tạo ván composite vỏ cây đến tính chất ván composite vỏ cây (Phương pháp nghiên cứu nội dung 2 và nội dung 3). Phương pháp xác định khả năng cách âm, cách nhiệt của ván composite vỏ cây (Phương pháp nghiên cứu nội dung 4). Phương pháp nghiên cứu nội dung 5. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU.

Nghiên cứu đặc điểm vỏ cây Keo tai tượng. Xác định đặc điểm cấu tạo vỏ cây Keo tai tượng. Xác định thành phần hóa học vỏ cây Keo tai tượng. Xác định tính chất vật lý vỏ cây Keo tai tượng.

Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số công nghệ tạo ván composite vỏ cây không sử dụng chất kết dính đến tính chất ván composite vỏ cây. Ảnh hưởng của chế độ ép đến khối lượng thể tích của ván composite vỏ cây. Ảnh hưởng của chế độ ép đến độ trương nở chiều dày của ván composite vỏ cây. Ảnh hưởng của chế độ ép đến độ hút nước của ván composite vỏ cây.

Ảnh hưởng của chế độ ép đến độ bền uốn tĩnh của ván composite vỏ cây. Ảnh hưởng của chế độ ép đến mô đun đàn hồi uốn tĩnh của ván composite vỏ cây. Ảnh hưởng của chế độ ép đến độ bền kéo vuông góc của ván composite vỏ cây. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số công nghệ tạo ván composite vỏ cây theo tỷ lệ kết cấu ván có sử dụng chất kết dính đến tính chất ván composite vỏ cây.

Ảnh hưởng của chế độ ép đến khối lượng thể tích của ván composite theo tỷ lệ kết cấu. Ảnh hưởng của chế độ ép đến độ trương nở chiều dày sau 24h ván composite theo tỷ lệ kết cấu khác nhau. Ảnh hưởng của chế độ ép đến độ hút nước sau 24h ván composite theo tỷ lệ kết cấu khác nhau. Ảnh hưởng của chế độ ép đến độ bền uốn tĩnh của ván composite theo tỷ lệ kết cấu khác nhau.

96 luan an vi 4. Ảnh hưởng của chế độ ép đến mô đun đàn hồi uốn tĩnh ván composite theo tỷ lệ kết cấu khác nhau. Ảnh hưởng của chế độ ép đến độ bền kéo vuông góc với mặt ván của ván composite theo tỷ lệ kết cấu khác nhau. Nghiên cứu khả năng cách âm, cách nhiệt của ván composite vỏ cây trong trường hợp có và không sử dụng chất kết dính.

Nghiên cứu xác định khả năng tiêu âm ván composite vỏ cây Keo tai tượng. Nghiên cứu xác định khả năng cách nhiệt của ván composite vỏ cây Keo tai tượng. Đề xuất một sô thông số công nghệ tạo ván composite từ vỏ cây Keo tai tượng đa ̣t tiêu chuẩ n dùng làm vâ ̣t liê ̣u xây dựng (ván cách âm, cách nhiê ̣t). Phân tích, đánh giá tính chất của ván composite vỏ cây có và không sử dụng chất kết dính.

Đề xuất một số thông số công nghệ tạo ván composite vỏ cây Keo tai tượng đạt tiêu chuẩn dùng làm vật liệu xây dựng (ván cách âm, cách nhiệt) 118 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ. 121 Những tồn tại của luận án. 122 CÁC CÔNG TRÌNH TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ. 124 TÀI LIỆU THAM KHẢO.

135 MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH THÍ NGHIỆM. 136 luan an vii DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng Trang Thành phần hóa học cơ bản của gỗ, vỏ cây gỗ lá kim và gỗ lá 2.1 26 rộng Phenolic axit và lignin từ vỏ của loài Pinus densiflora (Hata và 2.2 29 Sogo, 1958a) Hàm lượng lignin từ lớp vỏ ngoài và phlobaphenes chứa trong vỏ 2.3 29 cây Quercus crispula (Hata và Sogo, 1960) Bảng ma trận thực nghiệm cho các thí nghiệm lựa chọn chế độ 3.1 ép ván composite vỏ cây trong trường hợp có và không sử dụng 47 chất kết dính 3.2 Các thông số kĩ thuật của máy ép nhiệt 48 4.1 Kích thước sợi vỏ cây Keo tai tượng 67 4.2 Thành phần hóa học của vỏ cây Keo tai tượng 68 4.3 Khối lượng thể tích của vỏ cây Keo tai tượng 69 4.4 Tính chất vật lý của vỏ cây gỗ Keo tai tượng 69 4.5 Tỷ lệ phần libe so với toàn bộ vỏ cây Keo tai tượng 70 Khối lượng thể tích của ván composite vỏ cây theo các chế độ ép 4.6 74 khác nhau Độ trương nở chiều dày của ván sau, 24h theo các chế độ ép khác 4.8 Độ hút nước của ván sau, 24h theo các chế độ ép khác nhau 77 Độ bền uốn tĩnh của ván composite vỏ cây ở các chế độ ép khác 4.9 79 nhau Mô đun đàn hồi uốn tĩnh của ván composite vỏ cây ở các chế độ 4.10 81 ép khác nhau luan an viii Độ bền kéo vuông góc bề mặt ván composite vỏ cây ở các chế độ 4.11 83 ép khác nhau 4.12 Các thông số kỹ thuật của keo UF 87 4.13 Khối lượng thể tích của ván theo tỷ lệ kết cấu 89 4.14 Độ trương nở chiều dày của ván sau, 24h theo tỷ lệ kết cấu 91 4.15 Độ hút nước của ván sau, 24h theo tỷ lệ kết cấu khác nhau 94 4.16 Độ bền uốn tĩnh của ván theo tỷ lệ kết cấu khác nhau 96 4.17 Mô đun đàn hồi uốn tĩnh của ván theo tỷ lệ kết cấu khác nhau 98 4.18 Độ bền kéo vuông góc với mặt ván theo tỷ lệ kết cấu khác nhau 100 Chất lượng ván thí nghiệm đáp ứng tiêu chuẩn Việt Nam 4.19 105 TCVN7754: 2007 Hệ số tiêu âm của ván composite vỏ cây không sử dụng chất kết 4.20 107 dính ở các chế độ ép khác nhau 4.21 Hệ số tiêu âm của một số loại vật liệu 108 4.22 Hệ số tiêu âm của một số loại vật liệu khác 109 Hệ số tiêu âm của ván composite vỏ cây có sử dụng chất kết dính 4.23 109 ở tỷ lệ kết cấu, các chế độ ép khác nhau Hệ số dẫn nhiệt của ván composite vỏ cây không sử dụng chất 4.24 111 kết dính ở các chế độ ép khác nhau Hệ số dẫn nhiệt của ván composite vỏ cây có sử dụng chất kết 4.25 112 dính ở tỷ lệ kết cấu, các chế độ ép khác nhau 4.26 Hệ số dẫn nhiệt của một số loại vật liệu 114 So sánh ảnh hưởng của thông số chế độ ép đến tính chất cơ lý 4.27 115 ván composite vỏ cây không sử dụng chất kết dính So sánh ảnh hưởng của tỷ kệ kết cấu đến tính chất cơ lý ván 4.28 116 composite vỏ cây sử dụng chất kết dinh luan an ix DANH MỤC CÁC HÌNH STT Tên hình Trang 1.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Trích dẫn luận án này

Vũ Đình Thịnh (2020). Nghiên cứu công nghệ tạo ván composite vỏ cây keo tai tượng [Luận án tiến sĩ, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam]. LuanAn.net. https://luanan.net/ky-thuat-co-khi/cong-nghe-vat-lieu/nghien-cuu-cong-nghe-tao-van-composite-vo-cay-keo-tai-tuong

Câu hỏi thường gặp

Luận án "Nghiên cứu công nghệ tạo ván composite vỏ cây keo tai tượng" nghiên cứu về vấn đề gì?

Luận án tiến sĩ phân tích công nghệ tạo ván composite từ vỏ keo. Tối ưu hóa quy trình xử lý, nâng cao chất lượng sản phẩm.

Luận án "Nghiên cứu công nghệ tạo ván composite vỏ cây keo tai tượng" được bảo vệ tại trường nào?

Luận án này được bảo vệ tại Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam. Năm bảo vệ: 2020.

Luận án "Nghiên cứu công nghệ tạo ván composite vỏ cây keo tai tượng" thuộc chuyên ngành gì?

Luận án "Nghiên cứu công nghệ tạo ván composite vỏ cây keo tai tượng" thuộc chuyên ngành Kỹ thuật Chế biến lâm sản. Danh mục: Công Nghệ Vật Liệu.

Luận án "Nghiên cứu công nghệ tạo ván composite vỏ cây keo tai tượng" có bao nhiêu trang?

Luận án "Nghiên cứu công nghệ tạo ván composite vỏ cây keo tai tượng" có 155 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.

Cách tải luận án "Nghiên cứu công nghệ tạo ván composite vỏ cây keo tai tượng" về máy như thế nào?

Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.

Luận án liên quan

Chia sẻ tài liệu: Facebook Twitter